普源MSO8000系列示波器眼圖功能應用指南

眼圖（Eye Diagram）是用余輝方式累積疊加顯示采集到的串行信號的比特位的結果， 疊加后的圖形形狀看起來和眼睛很像，故名眼圖。

眼圖中包含了豐富的信息，通過眼圖可以觀察碼間串擾和噪聲的影響，了解數字信號 整體的特征，從而評估系統優劣程度。 因此，眼圖分析是高速互連系統信號完整性分析的核心。工程師經常根據眼圖對接收 濾波器的特性加以調整，以減小碼間串擾，改善系統的傳輸性能。

眼圖的形成

對于數字信號，其高電平與低電平的變化可以有多種序列組合。以 3 個 bit 為例，有 000~111 共 8 種組合。在時域上將足夠多的上述序列按某一個基準點對齊，然后將其 波形疊加起來，就形成了眼圖。

傳統眼圖生成方法

傳統眼圖生成方法原理簡單，很適合理解眼圖生成機制。其示意圖如下

新的眼圖生成方法

新的眼圖方法描述為“同步切割＋疊加顯示”。 示波器首先捕獲一組連續比特位的信號，然后用軟件 PLL 方法恢復出時鐘，最后利用 恢復出的時鐘和捕獲到的信號按比特位切割，切割一次，疊加一次，最終將捕獲到的 一組數據的每個比特位都疊加到了眼圖上。其示意圖如下：

數據邊沿的提取

數據邊沿 的提取 獲 取 捕 獲 數 據 的 最 大 值 為 Max ， 最 小 值 為 Min ，設置 Threshold=0.5*(Max+Min)，當采樣點電壓值穿過 Threshold 時，記錄下時間為 Edgetime_initial[i]，這將是后面進行理想時鐘恢復的依據。

時鐘恢復

時 鐘 恢 復 是 眼 圖 抖 動 生 成 的 關 鍵 。 下 圖 為 一 個 簡 單 的 時 鐘 數 據 恢 復 CDR （Clock Data Recovery）電路示意圖。時鐘數據恢復電路主要完成兩個工作，一個是 時鐘恢復，一個是數據重定時，也就是數據恢復。

總結

RIGOL 生產的 MSO8000 系列示波器，提供了帶時鐘恢復功能的實時眼圖繪制和抖動 測量分析功能?？梢詭椭脩糁庇^的了解系統中碼間串擾的強弱，準確快速的對高速 串行信號進行確定性抖動測量。